Sono-elektrochemická syntéza nanočástic

Ultrazvukem podporovaná elektrochemická syntéza nanočástic je vysoce účinný a nákladově efektivní způsob výroby vysoce kvalitních nanočástic ve velkém měřítku. Sono-elektrochemická syntéza, známá také jako sonoelektrodepozice, umožňuje připravovat nanostruktury různých materiálů a tvarů.

Sonoelektrochemická syntéza a sonoelektrodepozice nanočástic

Sonoelektrochemická syntéza nebo sonoelektrodepozice je technika používaná k výrobě kovových nanočástic pomocí vysoce výkonného ultrazvuku během procesu elektrodepozice za účelem podpory přenosu hmoty rostoucích nanočástic na povrchu katody a okolního roztoku.
Pro sonoelektrochemickou syntézu nebo sonoelektrodepozici nanočástic jsou účinky sonochemie kombinovány s procesem elektrodepozice. Sonoelektrochemické účinky silných ultrazvukových vln a výsledná akustická kavitace na chemické reakce jsou způsobeny velmi vysokými teplotami, tlaky a jejich příslušnými diferenciály, které se vyvíjejí v a kolem hroutících se kavitačních bublin. Spojením sonochemie s elektrochemií nabízí sonoelektrochemie spojené účinky, jako je zlepšení přenosu hmoty, čištění povrchu elektrod, odplyňování roztoku a také zvýšení reakčních rychlostí. Celkově vzato vyniká sonoelektrochemická syntéza nanočástic (sonoelektrodepozice) vysokými výtěžky vysoce kvalitních nanočástic, které lze vyrobit za mírných podmínek v rychlém a nákladově efektivním procesu. Procesní parametry sonoelektrochemie a sonoelektrodepozice umožňují ovlivnit velikost částic a morfologii.
Přečtěte si více o sonoelektrochemické depozici nanočástic a nanostrukturovaných materiálů!

Jak funguje sonoelektrochemická syntéza / sonoelektrodepozice?

Základní nastavení sonoelektrodepozičního systému pro sonoelektrochemickou syntézu nanočástic je poměrně jednoduché. Jediným rozdílem mezi nastavením sonoelektrodepozice a nastavením elektrody je skutečnost, že pro elektrodu (elektrody) sonoelektrodepozičního systému se používají ultrazvukové sondy (sondy). Ultrazvuková sonda funguje jako pracovní elektroda pro syntézu kovových nanočástic. Jedním z hlavních hnacích účinků ultrazvuku při sonoelektrodepozici je zvýšený přenos hmoty mezi elektrodou (katodou a/nebo anodou) a okolním roztokem.
Vzhledem k tomu, že procesní parametry sonoelektrochemické syntézy a sonoelektrodepozice lze přesně řídit a upravovat, lze syntetizovat nanočástice kontrolované velikosti a tvaru. Sonoelektrochemická syntéza a sonoelektrodepozice jsou použitelné pro širokou škálu kovových nanočástic a nanostrukturovaných komplexů.

Výhody sonoelektrochemické syntézy nanočástic

Výzkumná skupina NTNU prof. Islama a prof. Polleta ve svém výzkumném článku (2019) shrnuje hlavní výhody sonoelektrochemické produkce nanočástic takto: "(i) velké zvýšení transportu hmoty v blízkosti elektrody, čímž se mění rychlost a někdy i mechanismus elektrochemických reakcí, (ii) modifikace povrchové morfologie pomocí kavitačních trysek na rozhraní elektroda-elektrolyt, obvykle způsobuje zvětšení povrchu a (iii) ztenčení tloušťky elektrodové difúzní vrstvy a tím i vyčerpání iontů." (Islám et al. 2019)

Vysoce výkonné elektrochemické sondy a reaktory

Hielscher Ultrasonics je váš dlouholetý zkušený partner pro vysoce výkonné ultrazvukové systémy v sonochemii a sonoelektrochemii. Vyrábíme a distribuujeme nejmodernější ultrazvukové sondy a reaktory, které se používají po celém světě pro náročné aplikace v náročných prostředích. Pro sonoelektrochemii a sonoelektrodepozici vyvinul Hielscher speciální ultrazvukové sondy, reaktory a izolátory. Ultrazvukové sondy fungují jako katoda a/nebo anoda, zatímco ultrazvukové reaktorové články poskytují optimální podmínky pro elektrochemické reakce. Ultrazvukové elektrody a články jsou k dispozici pro galvanické / voltaické i elektrolytické systémy.

Přesně regulovatelné amplitudy pro optimální výsledky

Všechny ultrazvukové procesory Hielscher jsou přesně ovladatelné, a tím spolehlivé pracovní koně v R&D a výroba. Amplituda je jedním z klíčových procesních parametrů, které ovlivňují účinnost a účinnost sonochemicky a sonomechanicky indukovaných reakcí. Všechny Hielscher Ultrazvuk’ Procesory umožňují přesné nastavení amplitudy. Hielscherovy průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy a dodávat požadovanou ultrazvukovou intenzitu pro náročné sono-elektrochamické aplikace. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7.
Přesné nastavení amplitudy a trvalé sledování parametrů ultrazvukového procesu pomocí inteligentního softwaru vám dává možnost přesně ovlivnit sonoelektrochemickou reakci. Během každého běhu ultrazvuku jsou všechny ultrazvukové parametry automaticky zaznamenány na vestavěnou SD kartu, takže každý běh může být vyhodnocen a řízen. Optimální sonikace pro nejúčinnější sonoelektrochemické reakce!
Všechna zařízení jsou konstruována pro použití 24/7/365 při plném zatížení a jejich robustnost a spolehlivost z nich činí tahouna ve vašem elektrochemickém procesu. Díky tomu je Hielscherovo ultrazvukové zařízení spolehlivým pracovním nástrojem, který splňuje vaše požadavky na sonoelektrochemický proces.

Nejvyšší kvalita – Navrženo a vyrobeno v Německu

Jako rodinný podnik Hielscher upřednostňuje nejvyšší standardy kvality svých ultrazvukových procesorů. Všechny ultrasonicators jsou navrženy, vyrobeny a důkladně testovány v našem sídle v Teltow poblíž Berlína v Německu. Robustnost a spolehlivost ultrazvukového zařízení Hielscher z něj činí pracovního koně ve vaší výrobě. Provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu při plném zatížení a v náročných prostředích je přirozenou charakteristikou vysoce výkonných ultrazvukových sond a reaktorů Hielscher.

Kontaktujte nás nyní a sdělte nám své požadavky na elektrochemické procesy! Doporučíme vám nejvhodnější nastavení ultrazvukových elektrod a reaktorů!